1.1.1 计算机网络定义

23/4/2123/4/21 下午 03:12下午 03:1223/4/2123/4/21 下午 03:12下午 03:12 计算机网络技术计算机网络技术计算机网络技术计算机网络技术

1.1.1 1.1.1 计算机网络定义计算机网络定义

第一章计算机网络基础第一章计算机网络基础

所谓计算机网络就是将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来，并配置网络软件，以实现计算机资源共享的系统。世界上第一个计算机网络是： ARPANET


数据通信数据通信实现资源共享实现资源共享提高计算机的可靠性和可用性提高计算机的可靠性和可用性

1.1 计算机网络概念1.1 计算机网络概念

1.1.2 计算机网络的功能1.1.2 计算机网络的功能


广域网（广域网（ WANWAN ：： Wide Area NetworkWide Area Network ））

城域网（城域网（ MANMAN ：： Metropolitan Area NetworkMetropolitan Area Network ））

局域网（局域网（ LANLAN ：： Local Area NetworkLocal Area Network ））

接入网（接入网（ ANAN ：： Access NetworkAccess Network ））

1.2 计算机网络的分类 1.2 计算机网络的分类

1.2.1 1.2.1 按网络的覆盖范围分类按网络的覆盖范围分类1.2.1 1.2.1 按网络的覆盖范围分类按网络的覆盖范围分类




广播网络（广播网络（ Broadcasting NetworkBroadcasting Network ））单播（单播（ UnicastUnicast ））组播（组播（ MulticastMulticast ））广播（广播（ BroadcastBroadcast ））点对点网络（点对点网络（ Point to Point NetworkPoint to Point Network ））


1.2.2 按数据传输方式分类 1.2.2 按数据传输方式分类


网络拓扑是由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图。在计算机网络中，以计算机作为节点、通信线路作为连线，可构成不同的几何图形，也就是网络的拓扑结构。

1.3 计算机网络的拓扑结构1.3 计算机网络的拓扑结构

1.3.1 网络拓扑的概念1.3.1 网络拓扑的概念


1. 1. 总线型拓扑（总线型拓扑（ Bus TopologyBus Topology ））

1.3.2 常见的网络拓扑结构 1.3.2 常见的网络拓扑结构



2. 2. 星型拓扑星型拓扑（（ Star TopologyStar Topology ））



3. 3. 环型拓扑（环型拓扑（ RRing Topologying Topology ））

环型拓扑是将各台联网的计算机用通信线路连接成一个闭合的环。如图 1.8 示，是一个点到点的环路，每台设备都直接连接到环上，或通过一个分支电缆连到环上。



4. 4. 树型结构（树型结构（ Tree TopologyTree Topology ））



5. 5. 网状拓扑网状拓扑



按逻辑功能将计算机网络划分为 :资源子网和通信子网

1.4 计算机网络的组成 1.4 计算机网络的组成


1.4.3 现代网络结构的特点 1.4.3 现代网络结构的特点

1.4 计算机网络的组成 1.4 计算机网络的组成


1.5 计算机网络的主要性能指标 1.5 计算机网络的主要性能指标

计算机网络的主要性能指标计算机网络的主要性能指标计算机网络的主要性能指标计算机网络的主要性能指标

带宽带宽带宽带宽

时延时延时延时延


在通信线路上传输模拟信号时，将通信线路允许在通信线路上传输模拟信号时，将通信线路允许通过的信号频带范围称为线路的带宽（或通频带）。通过的信号频带范围称为线路的带宽（或通频带）。

在通信线路上传输数字信号时，带宽等同于数在通信线路上传输数字信号时，带宽等同于数字信道所能传输的“最大数据率”。字信道所能传输的“最大数据率”。

1. 1. 带宽带宽



带宽数字信道传输数字信号的速率称为数带宽数字信道传输数字信号的速率称为数据率或比特率，带宽的单位是比特每秒（据率或比特率，带宽的单位是比特每秒（ bps bps 即即 bit/sbit/s ），即），即通信线路每秒所传输的比特数通信线路每秒所传输的比特数。。


注意注意 !!注意注意 !!


1.6 计算机网络技术发展趋势1.6 计算机网络技术发展趋势

1.6.1 计算机网络的支撑技术1.6.1 计算机网络的支撑技术

微电子技术微电子技术微电子技术微电子技术

光电子技术光电子技术光电子技术光电子技术


1. 通信协议

协议协议

为进行网络中的数据交换而建立的规则﹑为进行网络中的数据交换而建立的规则﹑标准或约定即称为网络协议。标准或约定即称为网络协议。

语法语法

语义语义

同步同步

第二章计算机网络体系结构概述第二章计算机网络体系结构概述


2.2 ISO/OSI 开放系统互连参考模型2.2 ISO/OSI 开放系统互连参考模

型2.2.1 OSI 七层模型2.2.1 OSI 七层模型

应用层应用层 ApplicationApplication表示层表示层 PresentationPresentation会话层会话层 sessionsession传输层传输层 transporttransport

物理层物理层 PhysicalPhysical数据链路层数据链路层 Data LinkData Link网络层网络层 NetworkNetwork

77

66

55

44

33

22

11

处理网络应用处理网络应用数据表示数据表示主机间通信主机间通信端到端的连接端到端的连接寻址和最短路径寻址和最短路径介质访问（接入）介质访问（接入）二进制传输二进制传输


提供建立、维护和拆除物理链路所需的四种特性：提供建立、维护和拆除物理链路所需的四种特性：

机械特性：机械特性：物理连接器的尺寸、形状、规格；物理连接器的尺寸、形状、规格；

电气特性：电气特性：信号电平，脉冲宽度，频率，数据信号电平，脉冲宽度，频率，数据

传送速率，最大传送距离等；传送速率，最大传送距离等；

功能功能


型


功能特性：功能特性：接口引脚的功能作用；接口引脚的功能作用；

规程特性：规程特性：信号时序，应答关系，操作过程。信号时序，应答关系，操作过程。

通过传输介质进行数据流通过传输介质进行数据流 ((比特流比特流 ))的物理传的物理传输、故障监测和物理层管理。输、故障监测和物理层管理。


型


在网络层实体间提供数据传输功能和控制；在网络层实体间提供数据传输功能和控制；

提供数据的流量控制；提供数据的流量控制；

检测和纠正物理链路产生的差错。检测和纠正物理链路产生的差错。

2.2. 数据链路数据链路层层


型


控制分组传送系统的操作、路由选择、拥塞控制分组传送系统的操作、路由选择、拥塞

控制、网络互连等功能控制、网络互连等功能 ,, 它的作用是将具体它的作用是将具体的物理传送对高层透明；的物理传送对高层透明；

根据传输层的要求根据传输层的要求 ,, 选择服务质量；选择服务质量；

向传输层报告未恢复的差错。向传输层报告未恢复的差错。

3.3. 网络层网络层


型


提供建立、维护和拆除传输连接的功能；提供建立、维护和拆除传输连接的功能；

选择网络层提供最合适的服务；选择网络层提供最合适的服务；

在系统之间提供可靠的透明的数据传输在系统之间提供可靠的透明的数据传输 ,,提提供供

端到端的错误恢复和流量控制。端到端的错误恢复和流量控制。

4.4. 传输层传输层


型


提供两个进程之间建立、维护和结束会话连接的功能；提供两个进程之间建立、维护和结束会话连接的功能；

提供交互会话的管理功能提供交互会话的管理功能 ,, 如三种数据流方向的控制。如三种数据流方向的控制。

5.5. 会话层会话层


型


提供不同信息格式和编码之间的转换；提供不同信息格式和编码之间的转换；

提供数据压缩和数据加密功能。提供数据压缩和数据加密功能。

6.6. 表示表示层层


型


　　应用层还包含大量的应用协议，如虚拟终端协议（ Telnet ）、简单邮件传输协议（ SMTP ）、简单网络管理协议（ SNMP ）、域名服务系统（ DNS ）和超文本传输协议（ HTTP ）等。

7.7. 应用应用层层

提供各种网络服务。提供各种网络服务。


型


应用层应用层

表示层表示层

会话层会话层

传输层传输层

网络层网络层

数据链路层数据链路层

物理层物理层

主机主机 AA 主机主机 BB应用层应用层

表示层表示层

会话层会话层

传输层传输层

网络层网络层

数据链路层数据链路层

物理层物理层比特比特

数据帧数据帧

数据报数据报

数据段数据段

APDUAPDU

PPDUPPDU

SPDUSPDU

应用层协议应用层协议

表示层协议表示层协议

会话层协议会话层协议

传输层协议传输层协议

网络层协议网络层协议

数据链路层协议数据链路层协议

1. OSI1. OSI 模型每一层数据的名称模型每一层数据的名称


型


2. 数据封装

封装（ Encapsulation ）是指网络结点将要传送的数据用特定的协议头打包来传送数据，有时候也可能在数据尾部加上报文。

2.2 ISO/OSI 开放系统互连参考模型

2.2 ISO/OSI 开放系统互连参考模型


2.3.2 TCP/IP 模型各层的功能 2.3.2 TCP/IP 模型各层的功能

TCP/IP 模型分层主要功能

网络接口层定义了 Internet与各种物理网络之间的网络接口

网络层负责相邻计算机之间（即点对点）通信，包括处理来自传输层的发送分组请求，检查并转发数据报，并处理与此相关的路径选择，流量控制及拥塞控制等问题。

传输层提供可靠的端到端的数据传输，确保源主机传送分组到达并正确到达目标主机。

应用层提供各种网络服务，如 SMTP ， DNS ， HTTP ， SNMP 等

2.3 TCP/IP 2.3 TCP/IP 参考模型参考模型2.3 TCP/IP 2.3 TCP/IP 参考模型参考模型


2.3.3 TCP/IP2.3.3 TCP/IP 各层主要协议各层主要协议 2.3.3 TCP/IP2.3.3 TCP/IP 各层主要协议各层主要协议

HTTPHTTP SMTPSMTP DNSDNS RTPRTP

TCPTCP UDPUDP

IPIP网际层

网络接口层

运输层

应用层 … …

…网络接口 1 网络接口 2 网络接口 3

ICMP ARP RARP ICMP ARP RARP

2.3 TCP/IP 2.3 TCP/IP 参考模型参考模型2.3 TCP/IP 2.3 TCP/IP 参考模型参考模型


有线传输介质有线传输介质

第三章物理层第三章物理层

传输介质传输介质

无线传输介质无线传输介质

双绞线双绞线同轴电缆同轴电缆光纤光纤

无线电波无线电波红外线红外线激光激光

将信号约束在一个物理导体之内将信号约束在一个物理导体之内将信号约束在一个物理导体之内将信号约束在一个物理导体之内

不能将信号约束在某个空间范围之内，不能将信号约束在某个空间范围之内，故又被称为无界介质、非导向传输介质故又被称为无界介质、非导向传输介质不能将信号约束在某个空间范围之内，不能将信号约束在某个空间范围之内，故又被称为无界介质、非导向传输介质故又被称为无界介质、非导向传输介质


1. 1. 双绞线电缆概述双绞线电缆概述

3.2.2 双绞线电缆3.2.2 双绞线电缆

3.2 传输介质3.2 传输介质

双绞线是把两根具有绝缘保护层的铜导线按双绞线是把两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度一定密度互相绞缠互相绞缠在一起形成的线对组成。在一起形成的线对组成。

把一对或多对双绞线放在一条导管中便成了把一对或多对双绞线放在一条导管中便成了双绞线电缆。双绞线电缆。常用的双绞线电缆是由常用的双绞线电缆是由 44 对双绞线按对双绞线按一定密度反时针互相扭绞在一起的。一定密度反时针互相扭绞在一起的。


蓝色蓝色

橙色橙色

绿色绿色

棕色棕色

44 对对 UTPUTP 电缆的电缆的 44 对线对线具有不同的颜色标记，每个线对都具有不同的颜色标记，每个线对都有两根导线。其中一根导线的颜色为线对的颜色加一个白色有两根导线。其中一根导线的颜色为线对的颜色加一个白色条纹，另一根导线的颜色是白色底色加线对颜色的条纹。条纹，另一根导线的颜色是白色底色加线对颜色的条纹。



2. 2. 双绞线电缆的分类双绞线电缆的分类

双绞线双绞线

非屏蔽双绞线（非屏蔽双绞线（ UTPUTP ））

屏蔽双绞线（屏蔽双绞线（ STSTPP ））



1. 1. 光缆的组成光缆的组成

3.2.3 光纤3.2.3 光纤


光纤纤芯

包层

涂覆层



低折射率 ( 包层 )

高折射率 ( 纤芯 )

光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射


2. 2. 光纤的分类光纤的分类


均匀光纤（突变型光纤）均匀光纤（突变型光纤）

非均匀光纤（渐变型光纤）非均匀光纤（渐变型光纤）

照折射率分布不同来分照折射率分布不同来分

按照传输的总模数来分按照传输的总模数来分单模光纤单模光纤

多模光纤多模光纤



3.2.4 无线传输介质3.2.4 无线传输介质

微波通信微波通信

激光通信激光通信

红外线通信红外线通信


1. 1. 物理层接口标准物理层接口标准

3.3 线缆的规范3.3 线缆的规范

机械特性机械特性电气特性电气特性功能特性功能特性规程特性规程特性


3.4.2 常见物理层设备3.4.2 常见物理层设备

3.4 常见物理层设备与组件3.4 常见物理层设备与组件

常见物理层设备常见物理层设备中继器中继器

集线器集线器



1. 1. 中继器中继器

中继器具有对物理信号进行放大和再生的功能，中继器具有对物理信号进行放大和再生的功能，将其从输入接口接收的物理信号通过放大和整形将其从输入接口接收的物理信号通过放大和整形再从输出接口输出。再从输出接口输出。



中继器的功能中继器的功能

按位传递信息；按位传递信息；放大或再生信号；放大或再生信号；扩展网络连接距离；扩展网络连接距离；扩充工作站数目。扩充工作站数目。


2. 2. 集线器集线器


集线器就是通常所说的集线器就是通常所说的 HubHub ，就是，就是一种多端口中继器。一种多端口中继器。集线器就是通常所说的集线器就是通常所说的 HubHub ，就是，就是一种多端口中继器。一种多端口中继器。


对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。的传输距离。

集线器只是一个多端口的信号放大设备。集线器只是一个多端口的信号放大设备。集线器只与它的上联设备进行通信，同层的集线器只与它的上联设备进行通信，同层的

各端口之间不直接进行通信，而是通过上联设备各端口之间不直接进行通信，而是通过上联设备再通过集线器将信息广播到所有端口上。再通过集线器将信息广播到所有端口上。


集线器的功能集线器的功能


3. 跳线的类型

3.5 任务：双绞线跳线制作与测试 3.5 任务：双绞线跳线制作与测试

（（ 11 ）直通线）直通线

一般情况下，连接两个不同类型的设备时采用普通一般情况下，连接两个不同类型的设备时采用普通连接方式。比如，计算机与集线器相连时，连接方式。比如，计算机与集线器相连时，双绞线两端双绞线两端的线序要一致的线序要一致。如果按照。如果按照 T568BT568B 标准制作，则网线两端标准制作，则网线两端线序应为：线序应为：

端端 11 白橙白橙橙橙白绿白绿蓝蓝白蓝白蓝绿绿白棕白棕棕棕



（（ 22 ）交叉线）交叉线


端端 22 白绿白绿绿绿白橙白橙蓝蓝白蓝白蓝橙橙白棕白棕棕棕


连接同种设备时采用交叉连接方式。比如，两连接同种设备时采用交叉连接方式。比如，两台计算机相连时，台计算机相连时，双绞线两端的线序不同双绞线两端的线序不同。一端采。一端采用用 T568AT568A 标准，另一端则采用标准，另一端则采用 T568BT568B 标准。标准。


设备间连线表设备间连线表设备间连线表设备间连线表

主机路由器交换机 MDIX 交换机 MDI

集线器

主机交叉交叉直通 N/A 直通路由器交叉交叉直通 N/A 直通

交换机 MDIX 直通直通交叉直通交叉交换机 MDI N/A N/A 直通交叉直通集线器直通直通交叉直通交叉



帧同步；帧同步；差错控制；差错控制；流量控制；流量控制；链路管理。链路管理。

4.1.1 数据链路层功能

第 4章数据链路层第 4章数据链路层


以太网以太网令牌环令牌环令牌总线令牌总线无线网络无线网络

4.1.2 局域网数据链路层标准4.1.2 局域网数据链路层标准

4.1 数据链路层简介 4.1 数据链路层简介

局域网数据链路层标准包括：局域网数据链路层标准包括：


4.4 点对点 PPP 协议 4.4 点对点 PPP 协议

PPPPPP 是点对点协议的简称，它是一个工作于是点对点协议的简称，它是一个工作于数据链路层的广域网协议。数据链路层的广域网协议。 PPPPPP 是由是由 IETFIETF开发，开发，目前已被广泛使用并成为国际标准。无论是同目前已被广泛使用并成为国际标准。无论是同步电路还是异步电路，步电路还是异步电路， PPPPPP 协议都能够建立路协议都能够建立路由器之间或者主机到网络之间的连接。由器之间或者主机到网络之间的连接。


5.2.1 IEEE 802 标准概述

第 5 章局域网和 IEE802模型第 5 章局域网和 IEE802

模型

IEEE 802IEEE 802 标准内部关系标准内部关系IEEE 802IEEE 802 标准内部关系标准内部关系

802.10可互操作的局域网的安全机制

802.1 体系结构与网络互连

802.2 逻辑链路控制层（ LLC ）

802.3CSMA/CD

MAC

物理层

802.4TokenBusMAC

物理层

802.5Token Ring MAC

物理层

802.6MANMAC

物理层

802.8FDDIMAC

802.11无线局域

网

数据链路层

物理层


5.2 IEEE 802 标准5.2 IEEE 802 标

准5.2.2 局域网的体系结构 5.2.2 局域网的体系结构

IEEE 802IEEE 802 局域网实现模型局域网实现模型

IEEE802.2IEEE802.2 逻辑链路控制（逻辑链路控制（ LLCLLC））

IEEE IEEE 802.3802.3CSMA/CDCSMA/CD

物理层物理层

ISO/OSIISO/OSI 高层高层

物理层物理层

数据链路层数据链路层IEEE 802.4IEEE 802.4令牌总线网令牌总线网

IEEE 802.5IEEE 802.5令牌环网令牌环网MACMAC子层子层

LLCLLC子层子层

TCP/IPTCP/IP IPXIPX NetBEUINetBEUI


5.3.2 带冲突检测的载波侦听多路访问（ CSMA/CD）控制方法 5.3.2 带冲突检测的载波侦听多路访问（ CSMA/CD）控制方法

5.3 介质访问控制方法5.3 介质访问控制方

法

要点要点要点要点

先听后发，边听边发，先听后发，边听边发，

冲突停止，随机延迟后重发。冲突停止，随机延迟后重发。

a.a. 信道分配方法：信道分配方法：“争用”“争用”。。

b.b. 网络拓扑结构：网络拓扑结构：总线型总线型。。


在局域网中，数据都是以“帧”的形式传输的。在局域网中，数据都是以“帧”的形式传输的。共享式以太网是基于广播的方式来发送数据的，因为共享式以太网是基于广播的方式来发送数据的，因为集线器不能识别帧，所以它就不知道一个端口收到的集线器不能识别帧，所以它就不知道一个端口收到的帧应该转发到哪个端口，它只好把帧发送到除源端口帧应该转发到哪个端口，它只好把帧发送到除源端口以外的所有端口，这样网络上所有的主机都可以收到以外的所有端口，这样网络上所有的主机都可以收到这些帧。这些帧。

7.1.2 共享式以太网的工作特点 7.1.2 共享式以太网的工作特点

第 7 章交换式以太网和虚拟局域网第 7 章交换式以太网和虚拟局域网

1. 带宽共享


共享式以太网是一种基于“竞争”的网络技共享式以太网是一种基于“竞争”的网络技术，也就是说网络中的主机将会“尽其所能”地术，也就是说网络中的主机将会“尽其所能”地“占用”网络发送数据。因为同时只能有一台主“占用”网络发送数据。因为同时只能有一台主机发送数据，所以相互之间就产生了“竞争”。机发送数据，所以相互之间就产生了“竞争”。

7.1 共享式以太网 7.1 共享式以太网

2. 2. 带宽竞争带宽竞争


交换式以太网是指以数据链路层的帧为数据交交换式以太网是指以数据链路层的帧为数据交换单位，以以太网交换机为基础构成的网络。交换换单位，以以太网交换机为基础构成的网络。交换式以太网允许多对结点同时通信，每个结点可以独式以太网允许多对结点同时通信，每个结点可以独占传输通道和带宽。它从根本上解决了共享以太网占传输通道和带宽。它从根本上解决了共享以太网所带来的问题。所带来的问题。

7.2.2 交换式以太网的概念7.2.2 交换式以太网的概念

7.2 交换式以太网7.2 交换式以太网


1. 1. 交换机数据帧的转发交换机数据帧的转发


如果数据帧的目的如果数据帧的目的 MACMAC地址是广播地址或组播地址，地址是广播地址或组播地址，则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）。则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）。

如果数据帧的目的地址是单播地址，但是这个地址如果数据帧的目的地址是单播地址，但是这个地址并不在交换机的地址表中，那么也会向所有的端口并不在交换机的地址表中，那么也会向所有的端口转发（除数据帧来的端口）。转发（除数据帧来的端口）。



如果数据帧的目的地址在交换机的地址表中，如果数据帧的目的地址在交换机的地址表中，那么就根据地址表转发到相应的端口。那么就根据地址表转发到相应的端口。

如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在一个网段上，它就会丢弃这个数据帧，交换一个网段上，它就会丢弃这个数据帧，交换也就不会发生。也就不会发生。


第 8 章 IP地址第 8 章 IP

地址8.1.1 8.1.1 物理地址和逻辑地址物理地址和逻辑地址

物理地址网卡的卡号物理地址网卡的卡号

格式：格式： 01-20-6c-7b-ab-5501-20-6c-7b-ab-55

逻辑地址逻辑地址 IPIP 地址地址

格式：格式： 126.250.244.1126.250.244.1


8.1.2 IP8.1.2 IP 地址的结构、分类与表示地址的结构、分类与表示

8.1 IP 地址8.1 IP 地址

每台直接连接到每台直接连接到 InternetInternet 上的计算机、上的计算机、

路由器都必须有一个唯一的路由器都必须有一个唯一的 IPIP 地址。地址。 IPIP 地址地址

是是 InternetInternet赖以工作的基础。赖以工作的基础。


3. IP 地址分类


AA 类地址类地址：主要用于拥有大量主机的网络编址。：主要用于拥有大量主机的网络编址。

BB 类地址类地址：主要用于中等规模的网络编址。：主要用于中等规模的网络编址。

CC类地址类地址：主要用于小型局域网编址。：主要用于小型局域网编址。

DD类地址类地址：表示一个多播地址，即多目的地传输。：表示一个多播地址，即多目的地传输。

EE 类地址类地址：它是一个实验地址，留作备用。：它是一个实验地址，留作备用。


1. 网络地址用于表示网络本身，具有正常的网络号部分，主机 ID 部

分为全“ 0” 的 IP 地址代表一个特定的网络，即作为网络标识之用，如 102.0.0.0 、 137.1.0.0 和 197.10.1.0 分别代表了一个 A 类、 B 类和 C 类网络。

2. 广播地址IP 协议规定，主机 ID 为全“ 1” 的 IP 地址是保留给广

播用的。广播地址又分为两种：

直接广播地址和有限广播地址。

8.1.3 保留 IP 地址



•2. 回送地址•A 类网络地址 127.0.0.0 是一个保留地址，

也就是说任何一个以 127 开头的 IP 地址（ 127.0.0.0 ～ 127.255.255.255 ）是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地机器进程间通信。这个 IP 地址叫做回送地址（ loop back address ），最常见的表示形式为 127.0.0.1 。



3. 所有地址0.0.0.0 代表所有的主机，路由器用 0.0.0.

0 地址指定默认路由。



表 8-1 特殊用途地址表 8-1 特殊用途地址网络部分主机部分地址类型用途

Any “全 0” 网络地址代表一个网段

Any “全 1” 广播地址特殊网段的所有节点

127 Any 回环地址回环测试

“全 0” 所有网络路由器指定默认路由

“全 1” 广播地址本网段所有节点



公有公有 IPIP 地址是唯一的，因为公有地址是唯一的，因为公有 IPIP 地址是地址是全局的和标准的，所以没有任何两台连到公共网全局的和标准的，所以没有任何两台连到公共网络的主机拥有相同的络的主机拥有相同的 IPIP 地址。地址。

8.1.4 公有地址和私有地址8.1.4 公有地址和私有地址


1. 1. 公有地址公有地址


10.0.0.110.0.0.1～～ 10.255.255.254 (A10.255.255.254 (A

类类 ))

172.16.0.1172.16.0.1～～ 172.31.255.254 172.31.255.254

(B(B 类类 ))

192.168.0.1192.168.0.1～～ 192.168.255.254 192.168.255.254

(C (C 类类 ))

2. 2. 私有地址私有地址



22．子网掩码．子网掩码


子网掩码通常与子网掩码通常与 IPIP 地址配对出现，其地址配对出现，其功能是告知主机或路由器设备，功能是告知主机或路由器设备， IPIP 地址的地址的哪一部分代表网络号部分，哪一部分代表主哪一部分代表网络号部分，哪一部分代表主机号部分。机号部分。


•4. 可变长子网掩码 (VLSM) •在前面介绍的子网划分时，都使用了相同长度的子网掩

码（这种设计被称为定长子网掩码（ Fixed-Length Subnet Mask-FLSM ））设计。而在一些情况下为了最大限度地节省地址，会在不同网络中使用不同的掩码长度。如在一个一个网段中有 30 台主机，因此需保留 5 比特作主机位，所以子网掩码长度为 27 比特，而两个路由器之间的点到点的连接只需要两个 IP 地址，设置子网掩码 30 位，刚好可容纳两台主机。这样规划 IP 地址是最节省的方式，根据不同网段中的主机个数是用不同长度的子网掩码，这种设计方式被称为变长子网掩码（ Variable-Length Subnet Mask-VLSM ）设计。



5. 无类别域间路由 CIDR

路由器的增多不但让路由表变大，增加查找的时间，而且加大了数据处理转发的过程。

通过用通配掩码代替地址类别来判定地址的网络部分，无类别域间路由 CIDR(Classless Inter-Domain Routing) 使路由器能够聚合或者归纳路由信息，并且因此可以缩小路由表的大小。换句话说，只用一个地址和掩码的组合就能表示到多个网络的路由。在地址连续下，路由器可以根据 IP 地址的前几位决定将数据发向目的地，以加快路由转发的处理过程。



下面以任务 3 为例来说明路由聚合的合并过程。假设已经获得了下列的 16 个 C 类网络地址：211.81.16.0

211.81.17.0

……

211.81.31.0

这 16 个 C 类网地址分别是独立的 C 类网络，它们的默认掩码为 255.255.255.0 。通过从右向左删除位，可得它们相同的网络 ID 为 211.81.16.0 。子网掩码为 255.255.240.0 ，过程如图 8.7 所示。



211.81.16.0 11010011 01010001 00010000 00000000211.81.17.0 11010011 01010000 00010001 00000000211.81.18.0 11010011 01010001 00010010 00000000……211.81.31.0 11010011 01010001 00011111 00000000网络 ID 为 11010011 01010001 0001xxxx xxxxxxxx

即 211.81.16.0

图 8.7 超网合并



1. 1. 首选格式首选格式

8.2 知识扩展： IPv6 地址 8.2 知识扩展： IPv6 地址

8.2.1 IPv6 地址表示方法8.2.1 IPv6 地址表示方法

其中 ,X代表十六进制数值 ,例如 :

1254:dafe:45df:adbe:af24:bdf3:1210:eacd

X ： X ： X ： X ： X ： X ： X ： X

128位


第 9 章无线网络技术第 9 章无线网络技术

指采用指采用无线传输介质无线传输介质的局域网。的局域网。

微波、激光、红外线微波、激光、红外线


所谓蓝牙（所谓蓝牙（ BluetoothBluetooth ）技术，实际上是一种短）技术，实际上是一种短距离无线通信技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地距离无线通信技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与设备与 InternetInternet之间的通信，从而使这些现代通信设之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。线通信拓宽道路。

9.1.1 9.1.1 蓝牙技术蓝牙技术

9.1 无线网络技术概述9.1 无线网络技术概述


Home RFHome RF主要是为家庭网络设计，是主要是为家庭网络设计，是 IEEE 802.11IEEE 802.11与数与数字无绳电话标准的结合，旨在降低语音数据成本。字无绳电话标准的结合，旨在降低语音数据成本。Home RFHome RF利用跳频扩频方式，既可以通过时分复用支持利用跳频扩频方式，既可以通过时分复用支持

语音通信，又能通过载波监听多路访问语音通信，又能通过载波监听多路访问 //碰撞回避（碰撞回避（ CSMA/CCSMA/CAA ）协议提供数据通信服务。同时，）协议提供数据通信服务。同时， Home RFHome RF提供了与提供了与 TCP/TCP/IPIP良好的集成，支持广播、多点传送。目前，良好的集成，支持广播、多点传送。目前， Home RFHome RF标准标准工作在工作在 2.4GHz2.4GHz的频段上，跳频带宽为的频段上，跳频带宽为 1MHz1MHz，最大传输速率，最大传输速率为为 2Mbps2Mbps ，传输范围超过，传输范围超过 100m100m。。

9.1.2 Home RF技术9.1.2 Home RF技术

9.1 无线网络技术概述9.1 无线网络技术概述


9.2.6 无线局域网的组网模式9.2.6 无线局域网的组网模式

9.2 IEEE 802.11 标准无线局域网9.2 IEEE 802.11 标准无线局域网

自组网络模式自组网络模式基础结构网络模式基础结构网络模式无线无线 InternetInternet 接入接入


1. 自组网络（Ad-Hoc）模式



2. 2. 基础结构网络（基础结构网络（ InfrastuctureInfrastucture ）模式）模式



12.1.1 ARP12.1.1 ARP 协议功能协议功能

第 12 章 ARP 和 RARP第 12 章 ARP 和 RARP

ARPARP 用于将一个已知的用于将一个已知的 IPIP 地址映射到地址映射到 MACMAC地址地址（目的主机与源主机在同一子网中）。方法：（目的主机与源主机在同一子网中）。方法：

检查检查 ARPARP 高速缓存；高速缓存；

若地址不包含在表中，就向网上发广播来寻找若地址不包含在表中，就向网上发广播来寻找

具有该具有该 IPIP 地址的目的站用其地址的目的站用其 MACMAC地址作为响应。地址作为响应。 ARPARP只能用于具有广播能力的网络。只能用于具有广播能力的网络。


子网间的子网间的 ARPARP 解析：源发送广播解析：源发送广播 ARPARP请求报文，目标主机将自己的请求报文，目标主机将自己的 MACMAC 地址给地址给予应答，建立映射关系；子网间的予应答，建立映射关系；子网间的 ARPARP 解解析：需要将析：需要将 ARPARP 请求报文发给默认网关，请求报文发给默认网关，再由默认网关转发给目标主机。再由默认网关转发给目标主机。

12.1 任务： ARP命令的使用12.1 任务： ARP命令的使

用

2. ARP2. ARP解析解析


12.2 反向地址解析协议12.2 反向地址解析协议

RARPRARP 用于将一个已知的用于将一个已知的 MACMAC地址映射到地址映射到 IPIP 地址。地址。 RARPRARP 要依赖于要依赖于 RARPRARP服务器，该服务器中有一张服务器，该服务器中有一张 MACMAC地地址址与与 IPIP 地址的映射表。地址的映射表。需要查找自己需要查找自己 IPIP 地址的站点向网上发送包含有其地址的站点向网上发送包含有其 MACMAC

地地址的址的 RARPRARP 广播，广播， RARPRARP服务器收到后将该服务器收到后将该 MACMAC地址翻译地址翻译成成 IPIP 地址予以响应。地址予以响应。 RARPRARP 同样只能用于具有广播能力的网络。同样只能用于具有广播能力的网络。


14.1.1 14.1.1 路由器概述路由器概述

第 14 章　路由与路由协议第 14 章　路由与路由协议

路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。也就是说，将路由器某个输入端口收到的分组，按照分组要去的目的地（即目的网络），将该分组从某个合适的输出端口转发给下一跳路由器。


14.1 路由器 14.1 路由器

14.1.5 路由器在网络互连中的作用14.1.5 路由器在网络互连中的作用

1. 提供异构网络的互连

2. 2. 实现网络的逻辑划分实现网络的逻辑划分

3. 3. 实现实现 VLANVLAN之间的通信之间的通信


14.2 路由选择14.2 路由选择

2. 路由选择协议

路由协议路由协议

距离矢量路由协议距离矢量路由协议

链路状态路由协议链路状态路由协议

混合型路由协议混合型路由协议

RIPRIP

IGRPIGRP

OSPFOSPF

IS-ISIS-IS

EIGRPEIGRP


路由进程确定路径的方法有两种：通过配置好的路由表来传送，这种需要由系统管通过配置好的路由表来传送，这种需要由系统管

理员手工配置路由表并指定每条路由线路的方法称为理员手工配置路由表并指定每条路由线路的方法称为静态路由静态路由。。

由路由器按指定的协议格式在网上广播和接收路由路由器按指定的协议格式在网上广播和接收路由信息，通过路由器之间不断交换的路由信息动态地由信息，通过路由器之间不断交换的路由信息动态地更新和确定路由表，并随时向附近的路由器广播，这更新和确定路由表，并随时向附近的路由器广播，这种方式称为种方式称为动态路由动态路由。。

14.3 动态路由和静态路由 14.3 动态路由和静态路由

Documents

1.1.1 计算机网络定义